Результат интеллектуальной деятельности: МЕХАНИЗМ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ТКАНИ ШВЕЙНОЙ МАШИНЫ

Устройство относится к швейной промышленности и может быть использовано на универсальных высоконагруженных швейных машинах, особенно при работе с техническими тканями.

Известен механизм швейной машины (Пат. 2241724, Российская Федерация, МПК⁷ D05B 27/02. Механизм двигателя ткани. / Умяров Р.К., Комаренко Г.А., Захаров А.В., Никитин В.А., Трантина Т.И., Цаплин В.М., Обозов В.А.; заявитель и патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Завод бытовых швейных машин". - №2003124364/12; заявл. 07.08.2003; опубл. 10.12.2004), содержащий механизмы горизонтального и вертикального перемещений подпружиненного рычага, несущего зубчатую рейку, либо заодно выполненную с ним. В механизме горизонтальных перемещений вал продвижения выполнен составным, состоящим из общего основания и съемных опор, закрепленных прижимами. При этом он кинематически связан с главным валом через эксцентричную ось, установленную в заднем коромысле. Первая опора выполнена в виде двух жестко соединенных цилиндрических втулок, а последующие две опоры выполнены в виде сферических втулок.

Недостатком изобретения является то, что перемещение зубчатой рейки совершается по классической схеме (траектории), что приводит к образованию посадки при стачивании ткани, а также к повышенной вибрации из-за моментов инерции.

За прототип принят механизм двигателя ткани швейной машины (Пат. 2281352, Российская Федерация, МПК⁷ D05B 27/02. Механизм транспортирования ткани швейной машины. / Мазин Л.С., Марковец А.В., Файзулов А.Р., Кикин А.Б.; заявитель и патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна". - №2004137597/12; заявл. 22.12.2004; опубл. 10.08.2006), содержащий кинематическую цепь перемещений зубчатой рейки по горизонтали, состоящую из связанных с распределительным валом машины кривошипа и двух шатунов, один из которых связан с коромыслом подачи, установленным на платформе машины и соединенным с рычагом, несущим зубчатую рейку. Регулятор длины стежка состоит из рычага с рукояткой, связанного рычажной связью с шатунами кинематической цепи перемещений зубчатой рейки по горизонтали. Кинематическая цепь перемещений зубчатой рейки по вертикали состоит из связанных с распределительным валом машины кривошипа и двух шатунов, один из которых шарнирно соединен с кривошипом и установлен в платформе машины опорным рычагом, присоединенным посредством другого шатуна к установленному в платформе машины коромыслу подъема, соединенному посредством серьги с рычагом, несущим зубчатую рейку. Кинематическая цепь перемещений зубчатой рейки по вертикали выполнена в виде шестизвенного шарнирного механизма с выстоем коромысла подъема в крайнем верхнем положении зубчатой рейки, причем опорный рычаг кинематической цепи перемещений зубчатой рейки по вертикали содержит одно плечо, которое шарнирно соединено с двуплечим шатуном, связанным одним плечом с кривошипом, установленным на распределительном валу машины, а вторым плечом, посредством другого шатуна, связанным с коромыслом подъема. При этом длина серьги, соединяющей коромысло подъема с рычагом, несущим зубчатую рейку, равна длине плеча коромысла подачи, соединенного с рычагом, несущим зубчатую рейку, а расстояние между опорой коромысла подачи и шарниром на конце плеча коромысла подъема, соединенного с серьгой, образованное в период выстоя коромысла подъема, равно длине рычага, несущего зубчатую рейку, причем во время выстоя коромысла подъема ось шарнира на конце последнего, соединенного с серьгой, и ось шарнирной опоры коромысла подачи находятся на прямой, параллельной игольной пластине.

Недостатками прототипа являются: сложность конструкции; большое количество кинематических пар, что приводит к недостаточной жесткости системы; затруднительная доставка смазывающих веществ непосредственно в пары трения, что ведет к повышенному износу; неустойчивость механизма при динамической нагрузке.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение износостойкости и, как результат, повышение производительности оборудования, устойчивости работы при высоких нагрузках и устойчивости к динамическим нагрузкам. Кроме того, механизм является универсальным и может быть использован для широкого класса швейных машин.

Указанный технический результат достигается тем, что в механизме транспортирования ткани швейной машины, содержащем кинематическую цепь перемещений зубчатой рейки, включающую систему тяг и рычагов, согласно изобретению на главном валу установлен профильный кулачок, связанный с зубчатой пластиной, кинематически соединенной через вал-коромысло и рычаг с зубчатой рейкой, при этом профиль кулачка выполнен синусообразным. Связь зубчатой пластины с валом-коромыслом выполнена из зубчатого колеса, находящегося в зацеплении с зубчатой пластиной, при этом соосно с зубчатым колесом установлено коническое зубчатое колесо, контактирующее с валом, на конце которого размещено аналогичное коническое колесо, через систему зубчатых передач связанное с валом-коромыслом.

Технический результат достигается благодаря возможности демонтажа заявляемого механизма, что делает его универсальным для швейных машин с независимым механизмом регулировки стежка, где он не привязан к челночному валу, нитеподатчику или другим исполняющим механизмам (например, машин класса 1022,697, 222, 22А и др.). Износостойкость и устойчивость в работе достигается за счет придания механизму жесткости благодаря использованию трансмиссии для передачи движения зубчатой рейки в виде системы зубчатых колес и использования профильного кулачка, задающего периодическое движение и позволяющего передавать большую нагрузку с высокой точностью исполнительному элементу - зубчатой рейке вместо системы тяг и рычагов, которые по мере износа меняют свою геометрию. Кроме того, заявляемая конструкция позволяет легко осуществлять подвод смазывающих веществ непосредственно в пары трения, что исключает необходимость подбора композитных материалов для снижения трения.

На фиг.1 представлена кинематическая схема заявляемого устройства (в изометрии);

на фиг.2 показана траектория перемещения зубчатой рейки;

на фиг.3 схематично представлена развертка кулачка, где φ - зона выстоя.

Устройство (фиг.1) содержит: шкив-маховик 1, жестко надетый на главный вал 2, и соосно напрессованный синусообразный профильный кулачок 3. Профильный кулачок 3 через шпильку (на фиг. не показана) связан с зубчатой пластиной 4, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 5, жестко насаженным совместно с коническим зубчатым колесом 6 на валу 7. Конические зубчатые колеса 8 и аналогичное ему колесо 9 жестко установлены на концах вала 10. С коническим зубчатым колесом 9 контактирует зубчатое колесо 11, жестко размещенное на валу 12 совместно с зубчатым колесом 13, которое находится в зацеплении с зубчатым колесом 14, жестко насаженным на вал-коромысло 15. На его противоположном конце установлен рычаг 16 при помощи фиксирующего винта 17. На конце рычага 16 размещен камень 18, на котором надета вилочка-коромысло 19, связанное с валом-коромыслом 20. На валу-коромысле 20 установлен рычаг 21, жестко закрепленный при помощи винта 22. Одинарная головка шатуна 23 надета на рычаг 21, а вильчатая головка шатуна 23 расположена на оси 24, на которой одновременно размещены: в середине - головка тяги 25 и с краев - вильчатая головка шатуна 26. Одинарная головка шатуна 26 закреплена на раме 27, которая, в свою очередь, надета на неподвижные оси 28 и 29. На правую часть рамки 27 нижней головкой надета тяга 30, а верхняя головка надета на рычаг 31, установленный с возможностью вращения вокруг неподвижной оси 32. Верхняя часть тяги 25 вращения вокруг неподвижной оси 32. Верхняя часть тяги 25 соединена с головкой 33 эксцентрика 34, жестко установленного на главном валу 2.

Механизм работает следующим образом:

При вращении кулачка 3, которому передается вращательное движение через главный вал 2 и шкив-маховик 1 непосредственно от двигателя или вручную оператором, зубчатая рейка 4 получает возвратно-поступательное движение благодаря фигурному пазу 3′, выполненному в виде синусоиды. Рейка 4 контактирует с зубчатым колесом 5 и соответственно передает движение коническому зубчатому колесу 7. В свою очередь, коническое зубчатое колесо 7 находится в зацеплении с коническим зубчатым колесом 8 и через коническое колесо 9 передает движение зубчатым колесам 11, 13 и 14, в результате чего возвратно-качательное движение с периодической остановкой передается рычагу 16. С другой стороны вилочка-коромысло 19 и, соответственно, зубчатая рейка 19′ совершают сложное движение благодаря вращающемуся эксцентрику 34, который через головку 33 приводит в движение тягу 25 в вертикальном направлении, это заставляет шатун 23 поворачивать рычаг 21 и, соответственно, вал-коромысло 20 на некоторый угол. Таким образом, движение зубчатой рейки 19′ осуществляется по траектории в виде прямоугольника. Это достигается тем, что в момент, когда шпилька (на чертеже не показана) зубчатой пластины находится в зоне «выстоя» профиля кулачка 3′ то, соответственно, камень 18 некоторое время находится в верхнем положении в неподвижном состоянии. В этот момент при помощи эксцентрика зубчатая рейка 19′ совершает продольное движение, перемещая ткань. В конце полного рабочего хода зубчатой рейки 19′ камень 18 опускает ее в нижнее положение под действием профильного кулачка 3 и некоторое время она находится в неподвижном состоянии до тех пор, пока зубчатая рейка 19′ не начнет движение в обратном направлении (фиг.2). Камень 18 поднимает вилочку-коромысло 19 и остается неподвижным до тех пор, пока она совершает продольное движение. Далее процесс повторяется циклично.